与以火电为代表的常规电源相比,新能源发电的不同之处在于其有功出力具有随机性、间歇性和波动性。这些特点造成了新能源大规模并网后会对电网造成冲击。此时急需用户侧能够对应消纳新能源,从而提高新能源的利用率。在智能家居参与供需互动的研究中,常选取温控负荷作为主要研究对象,热水器由于其良好的储能特性和柔性调节性,成为智能家居参与电网互动的较好选择之一。本文针对热水器集群,设计了参与互动的实施架构和业务实施方案,并梳理了供需互动中所运用到的信息化技术。针对现有研究大多只是面向单功率热水器而展开的不足,本文基于多级热水器集群,设计了精细化均衡控制策略。在调控过程中将遗传算法求得的最优解,对应为调控热水器功率级的灵活组合,达到调控精细化、均衡化的目标。本文首先对热水器建模,将负荷映射为数学模型,随后详细介绍了控制策略,最后通过仿真验证了该策略的优越性。基于电力市场环境,在考虑用户舒适度基础上设计了灵活的激励机制。总体原则为发放的补贴额度大小与用户的用水舒适度直接相关,用户的用水舒适度损失越大,即用户的权益越受到侵犯,发放的补贴就越多。为了避免大额补贴的发放,设计了动态集群优化控制策略,仿真结果显示该策略以较少的补贴支出,达到了良好的响应效果,同时用户的用水舒适度也得以较好地保障,实现了电网与用户的双赢。